Приклад 1.

Розрахувати регулюючий клапан, встановлений на трубопроводі подачі флегми в колону ректифікації. В якості флегми подається бензол. Густина бензолу . В'язкість бензолу Максимальна витрата флегми , мінімальний витрата . Тиск у колоні . Насос, що подає флегму, розвиває тиск . Діаметр трубопроводу , його довжина ; горизонтальний ділянка становить 28 м, а вертикальний . На трубопроводі є один вентиль, один трійник і три коліна під кутом .

Розрахунок

1. Складаємо схему трубопровідної лінії подачі бензолу від насоса до ректифікаційної колони із зазначенням всіх технологічних пристроїв (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 Розрахункова схема трубопровідної лінії: 1 – насос; 2 – коліно під кутом ; 3 – вентиль; 4 – регулюючий клапан; 5 – трійник; 6 - ректифікаційна колона.

2. Визначаємо втрату тиску в трубопроводі на тертя об стінки і місцевих опорах, Па:

де коефіцієнт тертя;

довжина трубопроводу, м;

сума коефіцієнтів місцевих опорів;

- густина середовища, що протікає по трубопроводу;

W - швидкість потоку.

3. Визначаємо швидкість бензолу в трубопроводі, м/с:

де максимальна витрата рідини, ;

діаметр трубопроводу, м.

4. Визначаємо число Рейнольдса:

5. Визначаємо коефіцієнт тертя:

6. Визначаємо коефіцієнти опору:

вентиля

трійники

коліна

7. Визначаємо втрати тиску на переміщення бензолу в висоту

8. Протитиск в ректифікаційної колоні:

9. Визначаємо перепад тиску на клапані, Па:

10. Визначаємо пропускну здатність клапана при максимальному і мінімальному та максимальному навантаженнях:

11. Визначаємо умовну пропускну здібність регулюючого органу:

де коефіцієнт запасу, зазвичай приймається 1,2.

12. З таблиці 2 обираємо найближчий коефіцієнт умовної пропускної здібності:

13. Визначаємо ступінь відкриття клапана при максимальному і мінімальному навантаженнях:

14. За табл. 2. вибираємо регулюючий клапан типу 25нж48нж, нормально відкритий (НВ), діаметром умовного проходу з лінійною пропускною характеристикою.

Приклад 2.

Виконати вибір пневматичного регулюючого клапану для регулювання тиску перегрітої водяної пари. Тиск пари в магістралі , температура 300 , густина , кінематична в’язкість . Тиск, що підтримується регулятором Максимальна витрата пари , мінімальний витрата . Діаметр трубопроводу , його довжина , Сума коефіцієнтів місцевих опорів

Розрахунок

1. Визначаємо швидкість пари при максимальній витраті, м/с:

де максимальна витрата рідини, ;

діаметр трубопроводу, м.

2. Визначаємо втрату тиску в трубопроводі на тертя об стінки і місцевих опорах, Па:

де коефіцієнт тертя;

довжина трубопроводу, м;

сума коефіцієнтів місцевих опорів;

- густина середовища, що протікає по трубопроводу, ,;

W - швидкість потоку, м/с.

3. Визначаємо число Рейнольдса:

4. Визначаємо коефіцієнт тертя:

5. Визначаємо перепад тиску на клапані, МПа:

6. Для вибору розрахункової формули пропускної здібності клапану визначаємо режим витікання пари (газу):

(критичний режим)

7. Визначаємо пропускну здатність клапана при максимальному і мінімальному навантаженнях:

(Густина пари при тиску Р1 визначається , де )

8. Визначаємо умовну пропускну здібність регулюючого органу:

де коефіцієнт запасу, зазвичай приймається 1,2.

9. З таблиці 2 обираємо найближчий коефіцієнт умовної пропускної здібності:

10. Визначаємо ступінь відкриття клапана при максимальному і мінімальному навантаженнях:

11. За табл. 2 вибираємо регулюючий клапан типу 25ч30нж (НВ) з мембранним пневмоприводом, діаметром умовного проходу з лінійною пропускною характеристикою.